2020年02月

1. Cas9の変異がDNAとヌクレアーゼ・ドメインのコンフォメーションに及ぼす影響を古典的全原子分子動力学シミュレーションにより分析
[出典] "Protein-Mutation-Induced Conformational Changes of the DNA and Nuclease Domain in CRISPR/Cas9 Systems by Molecular Dynamics Simulations" Ray A, Di Felice R. J Phys Chem B. 2020-02-21.
  • 著者らはCas9の野生型と3種類の変異型 (K855A, H982AおよびK855A+H982A) について、それぞれsgRNAと標的DNAとの三者複合体のシミュレーションを比較的長時間行った。
  • その結果、変異型では、sgRNAの直接の標的ではない方のDNA鎖 (非標的鎖)において、巻き戻される領域の柔軟性が亢進し、非標的鎖がCas9のHNH/RuvCから遠ざかろうとする一方で、野生型ではこの領域が静電相互作用においてRuvCドメインに安定して結合していることが、明らかになり、静電モデルの精密化に貢献することになった。
2. CRISPR-Cas9によるヒトのラミニンβ1のC末端を標識すると、分泌が阻害された
[出典] "CRISPR-Cas9-mediated labelling of the C-terminus of human laminin β1 leads to secretion inhibition" Shaw L, Williams RL, Hamill KJ. BMC Res Notes 2020-02-21
  • ラミニン (LM)は、細胞外マトリックスの基底膜を構成する巨大なタンパク質である。多細胞体制・組織構築とその維持、細胞接着、細胞移動、細胞増殖を促進し、がん細胞と関係が深い (ウイキペディアのラミニンの項から引用)。一方で、LMのターンオーバーやリモデリングの機構が、適切な分析ツールが無かったために、ほとんど解明されていなかった。
  • ヒトLMβ1の線虫ホモログについては、LMβ1鎖のC末端を光変換型蛍光タンパク質 (Dendra2)で標識した系が確立されたことから、著者らは、CRISPR−Cas9遺伝子編集技術により、A549ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞株においてLMβ1のC末端標識を試みた。
  • その結果、細胞内では標識されたタンパク質の発現が見られたが、細胞外マトリックスではその発現が見られないこと、また、CRISPR-Cas9遺伝子編集を加えた細胞の増殖速度が低下することを、同定した。すなわち、ヒト細胞においては、LMβ1のC末端Dendra2標識はLMの分泌を阻害し、分析ツールには不適であることが示唆された。
3. 色素失調症: 46,XY染色体細胞からCRISPR/Cas9によりIKBKG欠失ヒトiPSCを樹立
[出典] "Incontinentia Pigmenti: Generation of an IKBKG deficient human iPSC line (KICRi002-A-1) on a 46,XY background using CRISPR/Cas9" Fatima A [..] Dhal N. Stem Cell Res 2020-02-20
  • 色素失調症は、IKBKG遺伝子の機能喪失変異による発症するX染色体優性外胚葉形成不全疾患である。表題により、発症の機構解明と薬剤スクリーニングに有用な色素失調症モデルとなるiPSCを樹立した。
4. [レビュー] CRISPR/Cas9遺伝子編集システムによる低免疫原性のコムギ品種の開発の現況と成果
[出典] "Status and contribution of CRISPR/Cas9 based gene-editing system in the development of a low-immunogenic wheat variety" Verma AK et al. Preprints 2020-02-21.
  • コムギは、セリアック病 (celiac disease)を引き起こすグルテンを含んでおり、グルテン含量が低いあるいはグルテンを含まない品種が求められている。著者らは、関連するオリジナルの研究論文をレビューし6倍体ゲノムを帯びたコムギにおいて、CRISPR/Cas9による免疫原性をもたらす遺伝子の削除および好ましい遺伝子への置換が可能であるが、セリアック病の治療に応用するには、さらなる研究開発が必要であると指摘した。
5. [書籍] CRISPR-Cas9システムによるゲノム工学
[書誌事項] "Genome Engineering via CRISPR-Cas9 System" Academic Press 2020-02-21
Editors: Vijai Singh,  Pawan Dhar
Chapter 1 - An introduction to genome editing CRISPR-Cas systems. Vijai Singh
Chapter 2 - Evolution and molecular mechanism of CRISPR/Cas9 systems. Kul Bhushan
Chapter 3 - Exploring the potential of CRISPR-Cas9 for the removal of human viruses. Happy Panchasara, Shreya Patel and Vijai Singh
Chapter 4 - Programmable removal of bacterial pathogens using CRISPR-Cas9 system. Gargi Bhattacharjee, Khushal Khambhati, ... Vijai Singh
Chapter 5 - Targeted genome editing using CRISPR/Cas9 system in fungi. Takayuki Arazoe and Osamu Mizutani
Chapter 6 - CRISPR-Cas9 system for fungi genome engineering toward industrial applications. Lakkakula Satish, Sasanala Shamili, ... Yaron Sitrit
Chapter 7 - Development and challenges of using CRISPR-Cas9 system in mammalians. Khushal Khambhati, Nisarg Gohil, ... Vijai Singh
Chapter 8 - CRISPR-Cas9 system “a mighty player in cancer therapy" Siddharth Manvati and Pawan K. Dhar
Chapter 9 - CRISPR-Cas9 for therapy: the challenges and ways to overcome them. Sundaram Acharya, Souvik Maiti and Debojyoti Chakraborty
Chapter 10 - Engineering of Cas9 for improved functionality. Dhvani Sandip Vora, Jaspreet Kaur Dhanjal and Durai Sundar
Chapter 11 - The current progress of CRISPR/Cas9 development in plants. Purva Bhalothia, Kalpesh Yajnik, ... Santosh Kumar Upadhyay
Chapter 12 - Fruit crops improvement using CRISPR/Cas9 system. Siddharth Tiwari, Navneet Kaur and Praveen Awasthi
Chapter 13 - CRISPR/Cas9 engineered viral immunity in plants. Dharmendra Pratap and Ankit Kumar
Chapter 14 - Genome engineering in medicinally important plants using CRISPR/Cas9 tool.  Anshu Alok, Prateek Jain, ... Purva Bhalothia
Chapter 15 - Genome editing of algal species by CRISPR Cas9 for biofuels. Amita Tanwar and Shashi Kumar
Chapter 16 - Development and use of CRISPR in industrial applications. Ali Samy Abdelaal and Syed Shams Yazdani
Chapter 17 - Functional understanding of CRISPR interference: its advantages and limitations for gene silencing in bacteria. Ajitesh Lunge, Eira Choudhary, ... Nisheeth Agarwal
Chapter 18 - Genome engineering in insects: focus on the CRISPR/Cas9 system. V. Edwin Hillary, Stanislaus Antony Ceasar and S. Ignacimuthu
Chapter 19 - Recent progress of CRISPR-Cas9 in zebra fish. Dharmendra Kumar Chaudhary, Sandeep Kumar Singh, ... Gargi Chapter 20 - CRISPR: a revolutionary tool for genome engineering in the protozoan parasites. Manish Sharma and Abhisheka Bansal
Chapter 21 - Emergent challenges for CRISPR: biosafety, biosecurity, patenting, and regulatory issues. Darren Braddick and Rina Fanny Ramarohetra.

1. BGIの100ドルゲノム
[出典] "China's BGI says it can sequence a genome for just $100" Regalado A. MIT Technology Review 2020-02-26.
  • 2020年2月23-26日にフロリダのマルコ島で開催されたAdvances in Genome Biology and Technology (AGBT)の総会にて、BGI (深セン市)が、1ゲノム解読コストが100ドルを切り、年に10万人のゲノムを解読可能なゲノムシーケンシングシステム (以下、BGIシステム)を発表した。
  • Human Genome ProjectとCraig Venterらによってそれぞれヒトゲノムが解読された2003年以来、ゲノムシーケンシグのコストはつるべ落としに下がり続けて、今では、大規模なゲノムセンターでおおよそ600ドルと見られている (この数字の殆どは試薬であるランニングコストであり、装置の初期投資は含まれていないと思われる)。
  • BGIシステムでは、500 nm間隔でウエルをセットしたフリスビーサイズの大きなチップを、ロボット・アームを介して、部屋いっぱいにもなる大きさの再利用可能なケミカル・バスに浸け、測定が始まる。こうして、1回のランに3日を要するが、1回あたり750ゲノムを解析することで、スループットを上げている。
  • 現時点で、10万ゲノム/年のスループットを必要としているセンターは無いが、英国の50万人ゲノムプロジェクト [*] に続いて米国の100万人ゲノム計画と、癌やマイクロバイオームの個別化シーケンシングが見えており、また、中国では誕生する~2,000万人を対象とするゲノムシーケンシングが視野に入っていることから、BGIシステムのマーケットは存在すると思われる。
  • BGI groupは今年 (2020年)後半から、ヒトゲノムや癌ゲノムの大規模プロジェクトを進める大型センターからのオーダーメード受注を開始する予定である。
  • [*] crisp_bio 2019-12-18 英国バイオバンク由来337,205名のデータに基づくGPCRs遺伝変異のフェノムワイド関連研究 (PheWAS)
2. BGIの新型コロナウイルス (SARS-CoV-2)検出キット
[出典] NEWS "BGI Develops Real-Time Fluorescent RT-PCR Kit for Detecting the 2019 Novel Coronavirus" BGI News Center. 2020-01-23;NEWS "Coronavirus and the race to distribute reliable diagnostics" Sheridan C. Nat Biotechnol 2020-02-19.
  • BGIは1月23日に、新型コロナウイルス (2019-nCov, 後にSARS-CoV-2)を検出するreal-time fluorescent RT-PCRキットを開発したと発表した。また、この時点で、中国内の病院やセンターで使用されているとし、24日には武漢に10,000キットを寄贈するとした。
  • Nature Biotechnologyの記事によれば、2月5日には、1日に10,000サンプル処理可能なラボを武漢で運用開始したとのことである。この記事はBGI以外のキット開発動向が紹介されており、Table 1 SELECTED DIAGNOSTIC TESTS FOR SARS-CoV-2 に、BGIを含む中国、米国、ドイツ、英仏の機関や企業によるSARS-CoV-2動向が整理されている。

1. PD-L1の腫瘍細胞上よりも非腫瘍細胞上の発現が、抗PD-L1免疫療法の効果に決定的 - 造血器腫瘍モデルマウスにおいて
[出典] Critical role of PD-L1 expression on non-tumor cells rather than on tumor cells for effective anti-PD-L1 immunotherapy in a transplantable mouse hematopoietic tumor model. Rodriguez-Barbosa JI [..] Del Rio ML. Cancer Immunol Immunother 2020-02-22
  • PD-L1/PD-1/CD80免疫チェックポイント阻害にもとづく免疫療法において、良好な予後および臨床応答の持続が、腫瘍細胞または腫瘍微小環境におけるPD-L1の発現と、相関するとされている。
  • U Leon、東京医科歯科大学、U Duisburg-Essenなどのスペイン、日本、ドイツの研究グループは今回、造血器腫瘍モデルマウスにおいて、CRISPR/Cas9ゲノム編集と免疫療法を組み合わせて、腫瘍細胞のPD-L1発現と腫瘍微小環境における非腫瘍細胞のPD-L1の発現が免疫療法に及ぼす影響を切り分け、腫瘍微小環境の非腫瘍細胞におけるPD-L1発現が腫瘍細胞の免疫回避に必須とした。
2. CRISPR/Cas9ゲノム編集により、不死化筋芽細胞からデュシェンヌ型筋ジストロフィー (DMD)細胞モデルを作出
[出典] A CRISPR/Cas9-Based Approach For Editing Immortalised Human Myoblasts To Model Duchenne Muscular Dystrophy In Vitro. Soblechero-Martí P [..] Arechavala-Gomeza V. bioRxiv 2020-02-25
  • Biocruces Bizkaia Health Research Institute (Barakaldo)を主とするスペイン研究グループが、Cas9とsgRNAsのペアによる標的領域削除の最適化を経て、2種類の細胞モデルを作出した:HEK293細胞やhiPSCsからではなく不死化筋芽細胞から、ジストロフィン (DMDイタ)のエクソン52欠損させたDMD疾患モデル;患者由来不死化筋芽細胞のユートロピン (UTRNUTRNイタ)遺伝子座から、その発現を抑制するmicroRNAの結合部位を欠損させた細胞モデル (以下、ユートロピン細胞モデル)
  • この2種類のモデルを利用して2種類のDMD療法を評価:アンチセンスオリゴヌクレオチドを介したエキソン・スキッピング療法が有効であった;ユートロピン細胞モデルでユートロピンの発現が想定どおり亢進したのに対して、ユートロフィン調節薬ezutromid/SMT-C1100は患者細胞にユートロピン発現上昇をもたらさなかった。
3. CellTagging: 単一細胞分解能で、細胞の系譜とアイデンティーを同時に追跡可能とする複合インデキシング法 [Cas9などをデリバリーが必要なCRISPR技術には依存しない手法]
[出典] "CellTagging: combinatorial indexing to simultaneously map lineage and identity at single-cell resolution" Kong W [..] Morris SA. Nat Protoc 2020-02-12
  • CRISPR技術によらずに、レンチウイルスにより8-bpのランダムな配列をタグとして遺伝子に挿入していくことで、維芽細胞から誘導内胚葉前駆細胞 (iEPs)へと再プログラムする過程において、100,000個を超える細胞の追跡を実現したWashington University School of Medicineの研究グループの実験プロトコル紹介論文
  • オリジナルの論文はコチラ:"Single-cell mapping of lineage and identity in direct reprogramming" Kong W [..] Morris SA.Nature 2018-12-05
  • 研究グループが提供しているWebサイト"CellTagging Resources"はコチラ [解説アニメーションあり]
4. ゲノム編集技術の進展とH. G.Wells以来のSciFiの発展の関係性
[出典] "A History of Genome Engineering in Popular Culture" Rallapalli KL. Addgene's Blog 2020-02-25 9:15:00 
  • UCSDの大学院生が、Pre-DNA Era、DNA Era、遺伝子工学 - Pre-CRISPR、そして遺伝子工学 -Post-CRISPRの4つの時代に区切って、メンデルの法則とH. G. Wellsのモロー博士の島から、CRISPR技術と映画Rampage [*]まで、科学と創作の関係性を見た。
  • [*] crisp_bio 2018-04-14 ワーナー・ブラザーズ新作映画"Rampage"でCRISPRゲノム編集を学ぶ
  • [crisp_bio 注]"Genetic Engineering"という用語は、SF界の長老ジャック・ウィリアムスン が小説Dragon’s Island (1951年)で、初めて使用したそうです。 
5. The CRISPR Journal 2020年2月号
[出典] "The CRISPR Journal" 2020 Feb; Volume 3, Issue 1  
# 英文タイトルと著者一覧 (crisp_bioでは、ほとんどについてアブストラクトそしてまたは全文にアクセスできないため)
  • "Ushering in the Next CRISPR Decade" Barrangou R.
  • "Cautious Progress Toward Clinical Application of Human Gene Editing" Soni S.
  • "Major Insights into Microbiology: An Interview with Luciano Marraffini" Davies K,  Marraffini L.
  • "CRISPR Surveillance Turns Transposon Taxi" Wiegand T,  Wiedenheft B.
  • "Cancer Screens: Better Together" Pruett-Miller SM.
  • "A Jumbo Formation in the Viral Game Plan" Cornuault JK, MoineauS.
  • "thical Considerations in Therapeutic Clinical Trials Involving Novel Human Germline-Editing Technology" Brokowski C, Adli M.
  • "The Promise of CRISPR for Human Germline Editing and the Perils of “Playing God" Locke LG.
  • "Procreative Non-Maleficence: A South African Human Rights Perspective on Heritable Human Genome Editing" Thaldar D, Shozi B.
  • "Ordo-Responsibility for Germline Gene Editing" Ranisch R, Rudolph T, Cremer HJ, Knoepffler N.
  • "CRISPR-Cas9 Application in Canadian Public and Private Plant Breeding" Gleim S, Lubieniechi S, Smyth SJ.
  • "Germline Genome Editing Research: What Are Gamete Donors (Not) Informed About in Consent Forms?" Niemiec E, Howard HC.

[出典]  "A Deep Learning Approach to Antibiotic Discovery" Stokes JM [..] Barzilay R, Collins JJ. Cell 2020-02-20 ; NEWS "Artificial intelligence yields new antibiotic" MIT News 2020-02-20

# HAL 9000は、SF小説およびSF映画の『2001年宇宙の旅』・『2010年宇宙の旅』などに登場する、人工知能 (AI)を備えた架空のコンピュータ (ウィキペディアのHAL 9000  より)

 MITを主とする研究グループは、広大な化合物空間から抗菌性を帯びた分子をこれまでにない短期間でin silicoスクリーン可能とする深層学習モデルを構築し、halicinを始めとする一連の有望な抗生物質候補を発見した。

深層学習モデル構築
  • In silicoスクリーニングに利用されてきた分子モデルは、一連の官能基の有る無しを反映した特徴ベクトルや計算可能な特性の記述子に基づくモデルであり、専門家の知識に駆動されたモデルであった。
  • 従来モデルに対して今回のモデルは、化合物のグラフ表現と抗菌活性を紐付ける深層ニューラルネットワーク (Message Passing Neural Network [1-2])により自動構築されるデータ駆動型のモデルである: [1] Predicting Properties of Molecules with Machine Learning. Dhal G (Google Brain Team). Google AI Blog 2017-04-07; [2] Neural Message Passing for Quantum Chemistry. Gilmer et al. arXiv.org 2017-06-12.
  • FDA承認薬1,760種類と動植物・微生物由来の天然物800種類の計2,560種類から重複を除いた2,335種類の化学構造と、大腸菌 (E. coli BW25113)に対する増殖阻害活性データを、深層ニューラルネットワークに学習させた。
Broad Instituteの次世代薬剤ライブラリーDrug Repurposing Hub (Nat Med, 2017; Webサイト)の探索からhalicin
  • モデルに基づいて開発段階の6,111種類の分子の抗菌性をランキングし、トップ99分子の活性の測定を経て51分子に絞り込み、前臨床試験または第1/2/3相試験の段階、学習に利用した分子に対する構造の非類似性、ClinToxデータベース (Cell Chem Biol, 2016) 基づく深層ニューラルネットワークモデルが示す毒性の低さの観点からさらに絞り込み、糖尿病薬として前臨床試験が進められていたc−Jun N-terminal kinase inhibitor SU3327に到達し、これをhalicinと命名した。
  • Halicinは、結核菌やカルバペネム耐性腸内細菌科細菌を含む系統樹上で広汎な病源菌をin vitroで殺菌した。
  • Halicinは、感染モデルマウスで、クロストリディオイデス・ディフィシル、「スーパー耐性菌」とも呼ばれる多剤耐性菌Acinetobacter baumanniiを殺菌・除去した。
  • 大腸菌がニューキノロン系シプロフロキサシンに対しては1~3日の暴露で耐性を獲得したのに対して、halicinに対しては30日暴露しても耐性を獲得しなかった。
  • Halicinの構造は最も近縁であるニトロイミダゾール系の抗原虫薬メトロニダゾールに対しても分子類似性が低く (Tanimoto係数~0.21)、なによりも、細胞膜のプロトン勾配を消失させることで抗菌性を発揮する独特の作用機序を帯びている。
  • したがって、耐性をもたらす多重変異を獲得することが、著しく困難であると想定できるが、一方で、強固なバイオフィルムを形成することが知られている緑膿菌に対しては有効でなかった。
ZINC15 (J. Chem Inf Model, 2015; Webサイト)由来107,349,233分子のスクリーン
  • モデルに基づく抗菌性のスコアを4日間で算出し、スコアが高く、既存の抗生物質に対するTanimoto係数が 0.4未満 (構造がより独特な)の分子23種類を選別し、大腸菌、黄色ブドウ球菌、クレブシエラ肺炎桿菌、緑膿菌、及び、Acinetobacter baumanniiの増殖阻害能を測定した。その結果、少なくとも1種類の病源菌にに対して効果的な8種類の分子と、その中で、2種類が5種類の病源菌全てに対して効果的であることを同定した。
モデリング機能提供サイト:Chemprop - Mashine Learning for Molecular Property Predicsion

[関連crisp_bio記事]
  • 2019-09-17 深層学習モデルにより、DDR1キナーゼ選択的阻害剤を3万の化合物から2ヶ月で同定
  • 2019-05-14 抗生物質がヌクレオチドプールの破綻を介して細胞死を誘導する回路を、ホワイトボックス型機械学習によって同定

1. CRISPR技術によるin vivoでのエンハンサー機能解析
[出典] "A CRISPR approach to elucidate the role of enhancers during development and disease" Le Bras A. Lab Anim (NY) 2020-02-17.  
  • "Interrogation of Enhancer Function by Enhanced CRISPR Epigenetic Editing" Li K, Liu Y [..] Xu J. Nat Commun 2020-01-24. をハイライト;  crisp_bio 2019-09-10 エンハンサー機能解析ツールenCRISPRaとenCRISPRienCRISPRa:i
2. バイオバンクの腸管オルガノイド・バイオバンクと、ABEにより嚢胞性線維症 (CF)のナンセンス変異を修正
[出典] "CRISPR-Based Adenine Editors Correct Nonsense Mutations in a Cystic Fibrosis Organoid Biobank" Geurts MH, de Poel E [..] Beekman JM, Clevers H. Cell Stem Cell 2020 Feb 13
  • Hubrecht InstituteやUniversity Medical Centerを主とする研究グループは今回、腸管オルガノイド・バイオバンクの構築と、このバイオバンクを利用したABEによる病因変異修復の実証を、Cell Stem Cell誌から報告した。
  • CFTRタンパク質の発現を欠いているCF患者664名に由来し、CFTR遺伝子変異154種類をカバーしている腸管オルガノイド・バイオバンクを構築した。
  • 4種類のオルガノイドを選択し、A:TをG:Cへ変換する塩基編集ツールABE、SpCas9-ABE (PAM: NGG)とxCas9 (PAM: NGN)、による変異修復を試みたところ、全例について、遺伝子変異と機能が修復された。
  • また、2名の患者由来のオルガノイドから遺伝子修復が実現したクローンについて、オフターゲット編集が発生していなかったことWGSで確認した。
3. CRISPR/Cas9により2種類の嚢胞性線維症 (CF)モデルラット系統 (Phe508del (ΔF508)変異とCFTR KO)を作出し、フェノタイプを比較解析 
[出典] "Phenotypic characterization and comparison of Phe508del and cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) knockout rat models of cystic fibrosis generated by CRISPR/Cas9 gene editing" McCarron A [..] Donnelley M. Am J Pathol 2020-02-18
  • University of Adelaideなどオーストラリアの研究グループは今回、2種類のCFモデルラットの上気道の電気生理学的機能、RNAscope in situ ハイブリダイゼーションとqPCRにより測定したCFTR mRNA発現、免疫組織化学により同定した気道におけるCFTRタンパク質の局在、ならびに、一連の組織の組織学的解析結果を比較し、双方とも、ヒトCF症の広範な症状を再現するとした。
4. CRISPR/Cas9により3-メルカプトピルビン酸硫黄転移酵素(3MST)欠損ゼブラフィッシュを作出し、3MSTの機能を同定
[出典] "Generation and Characterization of a CRISPR/Cas9 - Induced 3-mst Deficient Zebrafish" Katsouda A [..] Papapetropoulos A, Beis D.Biomolecules 2020-02-17
  • 3-mstがレドックス恒常性維持に重要であり、また、再生過程への関与を示唆する結果を得た。
5. ブタにおいてもアクチビンAがNanogを制御する
[出典] "A cytokine screen using CRISPR-Cas9 knock-in reporter pig iPS cells reveals that Activin A regulates NANOG" Xu J [..] Han J. Stem Cell Res Ther 2020-02-18
  • 中国農業大学と中山大学の研究グループが、CRISPR-Cas9 HDRを介してNANOGにtdTomatoと3xFLAGタグをノックインしたブタiPSCを選別・樹立し、サイトカインとサイトカイン阻害剤によるスクリーンを経て、マウスとヒトと同様にブタにおいて、アクチビンA/SMADパスウエイが、NANOG発現を直接制御することを同定した。
6. Oncomes (癌細胞が分泌する細胞外小胞)に含まれるmoonlighting MMP3 (マトリックスメタロプロテアーゼ)が癌細胞の転移を促進し遠位細胞に発癌性をもたらし、結合組織増殖因子2 (CCN2/CTGF)プロモーターのトランス活性化する
[出典] "Extracellular Oncosomes Rich in Moonlighting Metalloproteinase (MMP3) Are Transmissive, Pro-Tumorigenic, and Induces Cellular Communication Network Factor 2 (CCN2/CTGF): CRISPR against Cancer" Okusha Y, Eguchi T  et al. Preprints 2020-02-19
  • LuM1大腸癌細胞の遺伝子発現やマウスでの発癌性などの解析結果に加えて、MMP3のCRISPR/Cas9ノックアウトが抗腫瘍性をもたらしCCN2/CTGFレベルを低減することから、表題の結論に達した。
7. CRISPR-ddAsCpf1システムによる細胞外電子移動 (extracellular electron transfer, EET)の亢進を介して、金属イオンを還元するシュワネラ菌の汚染物質分解性能を向上
[出典] "Rediverting Electron Flux with an Engineered CRISPR-ddAsCpf1 System to Enhance Pollutant Degradation Capacity of Shewanella oneidensis" Li J [..] Yu HQ. Environ Sci Technol 2020-02-16
  • [注] Cpf1はCas12aの旧名; ddCpf1はDNase-dead Cpf1変異体の意 [*] CRISPRメモ_2018/11/26 [#1] dCpf1による転写調節の特性を大腸菌にて検証
  • CRISPR-ddAsCpf1によってGFPレポーター遺伝子の発現の100%抑制を確認;ddAsCpf1により競合する電子移動関連タンパク質をコードする遺伝子をスクリーンし、EETの亢進の標的になりえる7遺伝子を同定; 有機汚染物質メチルオレンジと重金属であるクロムの還元亢進を確認
  • 今回開発したEET亢進法を著者らはSTARと命名
8. ゼブラフィッシュにおけるCRISPR-Cas9 HDRの効率向上
[出典] "Synthetic CRISPR/Cas9 reagents facilitate genome editing and homology directed repair" DiNapoli SE,  Martinez-McFaline R, Gribbin CK [..] Houvras Y. Nucleic Acids Res 2020-02-17
  • Weill Cornell Medical College, Harvard Medical SchoolならびにU Chicagoの研究グループは、HDR効率のin vivoアッセイ法を開発した上で、合成gRNA、直鎖状dsDNAテンプレートおよび組換えCas9の組み合わを同定し、表題を実現した。
  • その結果、蛍光色素の多重な遺伝子座へのノックイン、ノックイン・アレルの伝達効率14-25%、および、発生過程の細胞系譜追跡、を実現した。
9. [レビュー] CRISPR-Cas9の活性化を調節するアロステリックな分子機構
[出典] "Allosteric regulation of CRISPR-Cas9 for DNA-targeting and cleavage" Zuo Z (上海工程技術大学), Liu J (U North Texas Health Science Center). Curr Opin Struct Biol 2020-02-15
  • 表題分子機構を概観し、その分子機構に基づく、Cas9そしてまたはsgRNAの改変や、外部刺激によるスイッチを介したCas9ゲノム編集の制御法も概観

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